轻型井点在中小型水利工程施工中的应用
2011-01-19崔家红商丘市水利局
□崔家红(商丘市水利局)
轻型井点在中小型水利工程施工中的应用
□崔家红(商丘市水利局)
随着国家对水利基础设施投入的增加,轻型井点在中小型水利工程土方开挖、基础处理等施工中广泛应用。本文结合工程实际应用,简要介绍轻型井点的设备规格、工作性能、施工工艺以及施工中应注意的事项和处理措施。
轻型井点;设备规格;施工工艺
一、概述
在水利工程土方开挖、基础处理等施工过程中,轻型井点降低地下水位具有设备简单、使用灵活、装拆方便、降水效果快、费用低等诸多优点。尤其在中小型水利工程基础施工中,土层中含有大量细砂、粉砂或壤土,渗透系数为0.1~5.0m/d的土质,明排易引起管涌、塌方的情况特别适合此降水方法。施工时在基础周围或水位较高侧埋设井点管深入开挖基层以下1.5~2.0m地层内,井点管上端通过连接软管与集水总管连接,集水总管与真空泵相通,启动抽水设备,地下水在真空泵吸力作用下,经滤水管进入井点管和集水总管,排出空气后,由离心水泵的排水管排出,使地下水位降低到基坑底部高程以下。
二、材料要求及主要机具设备
(一)井点管
用直径38~55mm、长4~6m钢管制作,下端为长1.5~2.0m的同直径钻有Ф5~10mm梅花形孔(间距20厘米左右)的滤管,滤管外缠8号铁丝、间距20mm,外包尼龙窗纱二层、棕皮三层,再缠20号铁丝、间距40mm扎紧。
(二)连接管
用塑料透明管或黑色带筋胶皮管,直径38~55mm。
(三)集水总管
用直径75~100mm钢管、每节长4~6m,用同直径胶皮管连接,每隔1.5m左右设一个连接井点管和连接管的钢接头。
(四)滤料
用中粗砂或粒径0.5~1.5cm石子,含泥量<1%,孔口上端用粘土填实。
(五)机具设备
1.往复式真空泵:V5型或V6型;生产率4.4m3/min;真空度100kPa,电动机功率5.5kW或7.5kW,转速1450~1750r/min.
2.离心式水泵:B型或BA型;生产率20m3/h;扬程25m;抽吸真空高度7m,吸口直径50mm;电动机功率2.8kW,转速2900r/min。
(六)产品组合
作为一套产品,一个真空泵配两台离心式水泵(考虑备用),根据渗水量大小、降水深度等情况,可覆盖50~70m长度范围,配备集水总管15节、井点管60根左右。
三、施工工艺及布置方法
(一)工艺流程
放线定位→铺设总管→冲孔→安装井点管、填砂砾滤料、上部填粘土密封→用连接软管将井点管与总管连接→安装真空泵、离心泵和排水管→开动真空泵排气、抽水→观测地下水位变化及出水水质情况。
(二)井点布置及施工方法
1.井点布置
根据基坑形状范围、水文地质情况、工程性质、降水深度与土质渗透性而定。当基坑(槽)宽度<6m,且降水深度不超过6m时,可采用设在基坑(槽)侧的单排井点布置;当基坑面积较大时,用环形井点封闭布置,设备进出口处可适当留进出通道。
2.施工方法
井点管距离基坑壁≥1.5m,以防局部发生漏气,滤管须埋入透水层内,总管标高的布置尽可能接近原有地下水位线,并沿抽水水流方向有0.25%~0.5%的上仰坡度,在排水总管边及挖土范围四周应设有排水沟,防止地面水流入施工范围内,待基础施工完成后,必须按设计要求进行回填土,然后方可拆去井点排水设备,拔出井点管所留的孔及时用粗砂填实,对地基有防渗要求时,孔口上端2m处用粘土填实。
3.井点管的埋设与使用
埋设井点管的孔径为150~300mm,冲孔深度应比滤管底深0.5m左右,并须保持垂直,埋管时,井点管与孔壁间及时用粗砂灌实,勿使用细砂闭塞,灌砂时如管内水面同时上升则可认为合格。距地面下0.5~1.0m的深度内,应用粘土填塞防止漏气。井点管埋设后,接通总管和抽水系统进行试抽水,同时检查有无漏水、漏气现象,出水是否正常。
轻型井点降水工作时,应保证连续不断地抽水,正常的出水规律是:先大后小、先混后清,如出现不出水或一直较混、清后又混等现象时应立即检查并采取处理措施。
四、施工中应注意的事项及处理措施
一是,应保证降水的持续连惯,如中途长时间停止抽水或时抽时停,会导致井点管的滤网阻塞或塌方等事故。为此,要准备一定数量的备用电机、泵等设备和备用电源,防止发生停电或机具损坏时及时更换;二是,正常情况应是出水量保持稳定,如遇出水量突然变小的情况可检查是否有异物填塞电机叶轮,集水总管、连接软管或井点管处有无漏气现象等;三是,在抽水过程中,特别是开始抽水时,应检查有无井点管淤塞的“死井”,可通过“听”管内水流声、“看”管子表面是否潮湿等方法进行检查。如“死井”数量超过10%则严重影响降水效果,应及时采取措施,采用高压水反复冲洗处理;四是,如在冬季施工,应做好集水总管、软管和井点管的保温防冻,可在管外包裹棉毡等以防止因受冻而影响降水;五是,在抽水过程中,应经常检查和调解离心泵的出水阀门以控制出水量,当地下水位降到所要求的高程后,要减少出水阀门流量,尽量使抽吸与排水保持均匀。
五、结语
商丘市吴屯水库除险加固工程、商丘市新三义寨引黄灌区节水改造民商虞干渠护砌工程,施工中均应用了轻型井点降水。通过应用效果及对比分析,采用轻型井点降水方法施工工期提前20多天,节约工程投资25万元左右。与其他类别的井点相比施工方便灵活、方法易于掌握、节约工程投资。在中小型水利工程施工中得到了广泛的应用。
2011-04-29